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Schaltungsanordnung zur automatischen Scharfabstimmung eines Parbfernsehempfängera
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur automatischen Scharfabstimmung
eines Parbfernsehempfängers nach jedem beliebigen System, bei welchem die Farbinformation
mittels Farbträger übertragen wird, wobei dem AFC-Eingang des Tuners eine Regelspannung
zum Einstellen des Oazillators auf die richtige Frequenz über ein Reaktanzglied
zugeführt wird.
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Die auch AFC (automatic frequency control) genannte, automatische
Scharfabstimmung ist schon aus der Schwarz-Weiß-Technik bekannt, Dabei wird der
Bildträger auf den Wert 0,5 der Nyquistflanke der Übertragungskurve des ZF-Yerstärkere
eingestellt, auch wenn die Grundfrequenz des Oszillatora im Tuner durch äußere Einflüsse
wie Spannunge-und Temperaturschwankungen od. dgl, verändert wird. In
der
Schwarz-Illeiß- Technik führen solche Verstimmungen zu Verzerrungen der Übertragungsfunktion.
Für Spitzengeräte der Schwarz-Weiß-Technik können dabei Verstimmungen von ca.
200 kHz zugelassen werden, ohne das sich die Bildqualität spürbar verschlechtert.
Diese Toleranzen werden von modernen Tunern eingehalten, ohne daß eine AFG-Schaltung
erforderlich wäre, so daß moderne Schwarz-Weiß-Empfänger auf die automatische Scharfabstimmung
verzichten können. Das gilt auch für Farbempfänger, wenn sie ein Schwarz-;Yeiß-Bild
empfangen. Der Empfang eines Farbbildes stellt aber insofern wesentlich höhere Anforderungen,
als zur Wiedergabe eines farbrichtigen Bildes eine strenge Einhaltung des Verhältnisses
der Y-j'znplitude zur Farbträgeramplitude (Chrominanzamplitude) erforderlich ist.
Diese Forderung ist beim PATT- und beim NTSC-System besonders hoch. Pehlerhafte
Verhältnisse dieser Amplituden führen zu Verfälschungen der Farbsättigung und bei
größeren Abweichungen auch zu Parbtonänderungen. Beim SFCAM-System können zwar größere
Toleranzen zugelassen werden, aber auch hier ist eine automatische Scharfabstimmung
erforderlich.
Das als Nyquistverfahren bekannte Restseitenband-
Üäer#-tragungaverfahren zur Übertragung des FBAS-Signals setzt-im Zusammenwirken
mit der als AGC (sutomatic gain control) bekannten Verstärkungsregelung jede Abweicheng
von der richtigen Abstimmung in einen Fehler des oben genannten Verhältnisses um.
Wird nämlich der Oszillator des Empfängers zu hoch abgestimmt, verkleinert sich
die Y-Amplitude etwa mit 0,2 %/kRz. Die A>-plitude des Farbträgers bleibt dagegen
zunächst nahezu konstant, Die Verstärkungsregelung vergrößert in diesem Fall die
Gesamtverstärkung des ZF-Verstärkers, um das Y-Signal auf die gleiche Höhe zu bringen
wie bei Normallage der Abstimmung. Damit vergrößert sich aber die Amplitude des
Farbträgers, so daß das Amplitudenverhältnis jetzt völlig verzerrt ist. Bei zu tiefer
Abstimmung des Oszillatore sind die Erscheinungen umgekehrt. Bei allen Systemen
entstehen dadurch erhebliche Schwierigkeiten für eine stabile Arbeitsweise des Farbtöters
und der damit gesteuerten Schaltungen. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, den
Farbträger auf ca.
1 dB konstant zu halten. Das erfordert für Farbempfang eine Abatimmgenauigkeit von
ca.
50 kHz.
Die anhand Fig. 1 dargestelltes bekannte Schaltungsanordnung
enthält einen Tuner 1 und einen ZIP-Verstärker 2, der von einer AGC-Stufe 3 in der
Verstärkung geregelt wird, Daran schließen sich ein Bildträger-Filter 4 und ein
Begrenzer 5 an. In einem folgenden Frequenzdiskriminator 6 entsteht eine der Frequenzabweichung
des Tuners proportionale Regelspannungg die nach entsprechender Verstärkung einem
Reaktanzglied_7 zugefUhrt wird, das mit dem Oszillator 8 des Tuners 1 verbunden
ist. Diese Schaltungsanordnung zur echten Frequenzregelung erfordert einen erheblichen
Aufwand, und ihre Nachstimmgenauigkeit ist unbefriedigend. Außerdem sind mehrere
Filter enthalten, die diese Schaltungsanordnung einer Mikrominiaturisierung nicht
zugänglich machen. Auch treten (wie aus der UdSSR-Schrift 169 577 bekannt) oft Mehrdeutigkeiten
in einer solchen Schaltungsanordnung auf.
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Maßnahmen dagegen sind (nach DAS 1 220 471) bekannt durch eine Nachstimmanor
dnung für einen nach dem Differenzträgerverfahren arbeitenden Fernsehempfänger,
bei welchem im abgestimmten Zustand der Bildträger des
jeweils empfangenen
Fernsehsignals auf der Nyquistflanke eingestellt wird, mit einem aus der ersten
Zwischenfrequenz gespeisten Diskriminator der in Abhängigkeit von der Lage des Bildträgers
in der Zwischenfrequenz-Durchlaßkurve eine Regelspannung liefert, die einer spannungsabhängigen
Reaktanz im frequenzbestimmenden Kreis des ersten Oszillators zugeführt wird, wobei
der Regelspannung eine von der Abstimmung abhängige Zusatzspannung hinzuaddiert
wird, die bei Verstärkung des ersten Oszillators in Richtung der abfallenden Flanke
der ZF-Durchlaßkurve ein die Nachstimmung unterstützendes Potential aufweist, während
bei Verstimmung in der anderen Richtung die Regelspannung durch die Zusatz-, Spannung
im wesentlichen unbeeinflußt bleibt. Diese Maßnahmen stellen aber eine weitere Aufwandserhöhung
dar.
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Diese Schwierigkeiten können umgangen werden durch eine (nach DAS
1 216 353).bekannte Schaltungsanordnung zur automatischen Scharfabstimmung in einem
Überlagerungs-Fernsehempfänger nach dem Differenzträgerverfahren, bei dem das Differenzträgertonsignal
am Ausgang des für die
Bild- und Tonsignale gemeinsamen ZK-Verstärkers
durch eine gesonderte Mischdiode gewonnen vLrd und bei dem in mindestens einem Bildkanal
vor der zugehörigen Videodemodulatordiode ein auf die erste TOIr-ZF abgestimmtes
Unterdrückungsfilter angeordnet ist, wobei sowohl das in der Mischdiode gewonnene
Differenzträgertonsignal als auch das in einem Bildkanal hinter der Videodemodulatordiode
noch vorhandene Diff erenzträgertonsignal gemeinsam einem Phasendiskriminatpr zugeführt
werden, dessen Ausgangsklemme mit der Eingangsklemme der Nachstimmreaktanzschaltung
des Überlagerungsoszillators des Pernoehempfängers verbunden ist. Das Erreichen
der richtigen Abstimmung durch Benutzen des Tonträgers, der zu diesem Zwecke einen
Allpaß mit steiler Phasenkurve durchläuft, wobei die Phasenverschiebung als Maß
der Verstimmung in einem Phasenmesser .ermittelt und daraus die Regelspannung abgeleitet
wird, ist aber dadurch sehr erschwert, daß die Regelsteilheit erheblich durch die
Frequenzmodulation des Tonträgere beeinflußt wird.
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Die Erfindung bezweckt deshalb eine automatische Scharfabstimmung
eines Parbfernsehempfängers beliebigen Systems unter weitestgehender Reduzierung
des Aufwandes bei
größtmöglicher Nachstimmgenauigkeit und Möglichkeit
der Mikrominiaturisierung. Dazu liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zur automatischen Scharfabstimmung anzugeben, die möglichst einfache Schaltungsmittel
benötigt und Induktivitäten vermeidet und die eine sehr genaue Einhaltung des Verhältnisses
der Amplitude des Y-Signals zur Amplitude des Farbträgers im Empfänger bei breitem
Nachstimmbereioh gestattet, wobei die automatische Scharfabstimmung nur bei Farbempfang
wirksam werden soll.
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Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung zur automatischen
Scharfabstimmung eines Farbfernsehempfängers nach jedem beliebigen System, bei welchem
die Farbinformation mittels Farbträger übertragen wird, wobei dem AFG-Eingang des
Tuners eine Regelspaxnung zum Einstellen des Oszillators auf die richtige Frequenz
über ein Reaktanzglied zugeführt wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den
Tuner und einen an sich bekannten ZF-Verstärker mit Demodulator und AGG-Anordnung
ein Ohrominanzfilter angeschlossen ist, das mit einem nachfolgenden, ein der Amplitude
des Farbträgers proportionales Gleichspannungssignal geeigneter
Polarität
als Regelspannung erzeugenden Gleiohrichter verbunden ist, der andererseits, vorzugsweise
über einen Gleiohspannungsverstärker, mit dem APO-Eingang des Tuners verbunden ist.
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Dabei liegt die Tatsache zugrunde, daß durch die in derartigen Geräten
ohnehin vorhandene AGC-Anordnung das Y-Signal auf konstanter Amplitude gehalten
wird. Die Abweichung der Amplitude eines nicht amplitudenmodulierten Parbträgers
oder eines auf der hinteren Austastschulter übertragenen, urmodulierten Parbträgerimpulses
- Burst - von der Größe bei richtiger Abstimmung ist damit ein Maß für die Verstimmung
des Oszillators im Tuner. Erfindungsgemäß wird diese Amplitude, die ohnehin für
verschiedene Schaltfunktionen im Empfänger ermittelt werden muß, für die Nachstimmung
des Oszillators benutzt, nachdem diese Amplitude gleichgerichtet und das als Regelspannung
dienende Gleichspannungssignal gegebenenfalls mit einem Gleiehspannungsverstärker
auf das entsprechende Niveau gebracht wurde.
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Der Verstimmung durch äußere Einflüsse wird also in der Weise entgegengewirkt,
daß die Parbträgeramplitude im FBAS-Signal nach der ZP-Demodulation im Zusammenhang
mit
der automatischen Verstärkungsregelung (AGC) für das Y-Signal immer bis auf die
unwesentliche Regelrestabweichung konstant bleibt.
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Für Systeme, bei denen der Farbträger die Farbinformation amplitudenmoduliert
enthält, ist bei der erfindungegemäßen Schaltungsanordnung zwischen Ohrominanzfilter
und Gleichrichter eine Taststufe eingefügt, die so ausgebildet istg daß zur Gewinnung
der Regelspannung die unmodulierte Amplitude des Farbträgers eines auf der hinteren
Zeilenaustaotschulter übertragenen Parbsynchronimpulses (Kurst) benutzt wird. Dabei
kann es zweckmäßig sein, daß erst nach Durchlaufen der Kuret durch den Farbtöter
oder sogar durch den Farbumschalter für sequentielle Signale die Burstamplitude
mit einer gesonderten Taststufe ermittelt wird, die mit dem das Gleichspannungssignal
erzeugenden Gleichrichter verbunden ist.
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'denn mit dem Farbfernsehempfänger eine Schwarz-Weiß-Sendung empfangen
werden soll, so daß ein Farbträger fehlt, oder wenn der Farbtöter von Hand abgeschaltet
wurde, muß zwar der Tuner nicht automatisch nachgestimmt
werden,
es ist jedoch zu gewährleisten, daß der Oszillator dann auf der richtigen Frequenz
schwingt! obwohl die eigentliche Regelspannung fehlt. Der Tuner ist dann erfindungsgemäß
mit seinem APO-Eingang auf eine Ersatzgleichspannungsquelle geschaltet. Das wird
zweckmäßig dadurch erreicht, daß der AFC-Eingang des.Tuners über einen Widerstand
mit dem Kollektor eines geeigneten Transistors des Farbtöters verbunden ist. Am
Kollektor dieses Transistors liegt nämlich gerade bei fehlendem Farbträger oder
manuell ausgeschaltetem Farbtöter eine Gleichspannung, die dem AFC-Eingang des Tuners
über den Widerstand in geeigneter Größe zugeführt wird. Dadurch erfolgt eine Abstimmung
des Tuners ungefähr auf die Mitte des Regelbereiches und somit auf den richtigen
Punkt der Nyquistflanke, so daß eine einwandfreie Schwarz-Weiß-Wiedergabe gewährleistet
ist* Bei kleinen Signal-Rausch-Verhältnissen ist es oft schwierig, eine richtige
Abstimmung des Tuners sicherzustellen, Deshalb ist es zweckmäßig, daß dem AFC-Eirr
gang des Tuners ein Anteil der Regelspannung für getastete Regelung zugeführt isto
Die
Erfindung soll noch anhand eines AusfUhrungsbeispielee beschrieben werden. Die Zeichnung
zeigt in Fig. 1: eine bekannte Schaltungsanordnung zur automatischen Scharfabstimmung
eines Fernsehempfängers, Fig. 2: eine Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
zur automatischen Scharfabstimmung eines Parbfernsehempfängers als Blockschaltbild,
Fig. 3: eine Übertragungskurve des ZF-Verstärkers mit AGC, Fig. 4: eine Schaltungsanordnung
nach Pig. 2 in Darstellung mit Bauelementen, Fig. 5: eine vereinfachte Anordnung
zur Gewinnung" der Ersatzgleichspannung. In Pig. 2 gelangt das Ibpfangssignal an
den Antenneneingang 9 des Tuners
1, wo in einem hier nicht gesondert dargestellten
Oszillator, der um den Betrag der Zwischenfrequenz ZF über der Empfangefrequenz
schwingt, in bekannter Weise auf die ZF umgesetzt wird.
Nach Verstärkung
der ZF in einem ZF-Verstärker 2 mit hier nicht dargestellter AGC--Stufe und Demodulator
steht am Demodulatorausgang 10 das vollständige FBAS-Signal zur Verfügung, aus welchem
mit einem folgenden Chrominanzfilter 11 der modulierte Farbträger - Chrominanzeignal
- ausgesiebt wird. Bei allen Farbfernsehsystemen wird während der hinteren Austastzeit
ein unmodulierter Farbträger übertragen, der üblicherweise für Synchronisationaaufgaben
benötigt wird. Dieser Farbträgerimpule wird in einer an das Ohrominanzfilter 11
angeschlossenen Taststufe 12 mit einem dem Kippteil entnommenen Tastimpule 13 ausgetastet
und einem Gleichrichter 14 zugeführt. Das erhaltene Gleichspannungesignal wird in
einem Gleichspannungoverstärkor 15 verstärkt. Die gegebenenfalls noch durch Vergleich
mit einer Sollgleichspannung erhaltene Regelspannung ist der Amplitudenabweichung
des Farbträgers proportional und gelangt über eine Verbindung des Gleiehspannungsverstärkers
15 mit dem AFC-Eingang 16 an den Tuner 1. Der Parbträgerimpuls, insbesondere Burstimpuls,
gelangt vom Ausgang der Tästetufe 12 außerdem auf einen Eingang 17 eines Farbtöters
18, den er in bekannter Weise beeinflußt, um bei fehlendem Farbträger den am Chrominanzfilter
11 beginnenden
| Farbkanal 19 zu sperren, Vom Farbtöter 18 besteht |
| eine Verbindung 20 zum Gleichspannungsverstärker 15, |
| um die aus dem Farbtöter 18 gewonnene Sollgleich- |
| spannung und eine Ersatzgleichspannung bei ausgeschah |
| tetem Farbtöter 18 für die Regelspannung zu erhalten. |
| Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltung |
| soll an Fig. 3 erläutert werden. Bei richtiger Ab- |
| stimmung des Empfängers hat der Farbträger fl, (spe- |
| ziell die Burst) eine im Verhältnis zum Y-Signal vor- |
| geschriebene Größe. Durch äußere Einflüsse liege bei- |
| spielsweise der Tuner-Oszillator in seiner Frequenz |
| zu hoch. Damit kommt der Bildträger to auf der ITyquist- |
| flanke von der richtigen Zage fol nach f.2. Da die |
| Amplitude des Y-Signals hauptsächlich von der läge des |
| Bildträgers f. auf der Nyquistflanke abhängt, wurde |
| in diesem Fall das Y-Signal kleiner, während die Am- |
| plitude des Farbträgers f. unverändert bleibt. Die in |
| jedem Empfänger vorhandene automatische Verstärkungs- |
| regelung (AGC) hält aber das Y-Signal auf konstanter |
| Amplitude, so daß im angenommenen Beispiel sowohl vor |
| wie auch hinter dem Ohrominanzfilter 11 zunächst ein |
| zu großer Farbträger fp erscheinen würde. Damit steigt |
| aber die am Ausgang des Gleiehepannungsverstärkere |
anliegende Regelspannung, die am AFC-Eingang 16 des Tuners 1 wirksam
wird und den Oszillator nach einer tieferen Frequenz verstimmt. Die Frequenzversohiebung
wird damit bis auf eine unbedeutende Restabweichung beseitigt.
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Fig. 4 zeigt die erfindungegemäfle Schaltungsanordnung für ein System,
bei welchem die Farbinformation durch Amplitudenmodulation des Farbträgere übertragen
wird, Um das Y--Signal abzutrennen, ist die Taetotufe 12 für die Buret als Selektivverstärker
ausgebildet. Fig. 5 zeigt insofern eine Vereinfachung der Darstellung von Fig. 4,
als die Verbindung 20 vom Farbtöter 18 zum Gleichspannungsverstärker 15 und zum
APO-Eingang 16 des Tuners 1 vom Kollektor eines Transistors 21 des Farbtöters 18
über einen Widerstand 22 erfolgt, Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
wird ohne großen zusätzlichen Aufwand eine gute Nachstimur genäuigkeit, die in der
Regelsteilheit lediglich von der gewählten Dimensionierung abhängt, bei einem
breiten
Nachstimmbereich erzielt, Da auf zusätzliche Induktivitäten verzichtet werden kann
und die Schaltmittel aus einfachen Bauelementen bestehen, ist die Schaltungsanordnung
auch bequem einer Mikrominiaturisierung zugängig.